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?城市熱島形成的原因:熱島效應(yīng)的成因是多方面的, 首先,城市的下墊面性質(zhì)特殊。相比較于郊區(qū)和農(nóng)村,城市下墊面有參差不齊的建筑物,這種特殊的物理構(gòu)造大大減少了地面長波輻射熱的損失。 另外,城市下墊面的建筑物和建筑物的材料也比郊區(qū)自然下墊面的熱容量大,導(dǎo)熱率高,這些建筑通過長波輻射提供給空氣的熱量比郊區(qū)多,而城市特殊的非自然建筑環(huán)境不透水面積(建筑物、道路、廣場等)大,地面蒸發(fā)量少,建筑的密度大,通風(fēng)不良。不利于熱量向外散失。 其次,人工熱源也是形成熱島效應(yīng)的主要原因。工廠生產(chǎn)、交通運(yùn)輸以及居民生活都需要各種燃料,每天都向外排放大量的熱量。 第三,城市中綠地、林木和水體的減少也是一個(gè)主要原因,隨著城市化的發(fā)展,城市人口的增加,城市中的建筑、廣場和道路等大量增加,綠地、水體等卻相應(yīng)減少,緩解熱島效應(yīng)的能力被削弱。 第四,大氣污染也是一個(gè)重要原因。城市中的機(jī)動(dòng)車、工業(yè)生產(chǎn)以及居民生活,產(chǎn)生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉塵等排放物。這些物質(zhì)會(huì)吸收下墊面熱輻射,產(chǎn)生溫室效應(yīng),從而英氣大氣進(jìn)一步升溫。 城市熱島的特征: 城市熱島效應(yīng)使城市年平均氣溫比郊區(qū)高出1°C,甚至更多。夏季,城市局部地區(qū)的氣溫有時(shí)甚至比郊區(qū)高出6°C以上,由于城市的熱島效應(yīng),城市與郊區(qū)形成了一個(gè)晝夜相同的熱力環(huán)流。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看,城市熱島具有顯著地周期性特征。城市熱島強(qiáng)度的周期性變化其中周期性特征包括日變化、年變化和周變化。 1)日變化在城市和郊區(qū)日落前數(shù)小時(shí)就開始降溫,但鄉(xiāng)村降溫幅度較大。特別是在日落前二小時(shí)左右,鄉(xiāng)村氣溫降溫突然增大,日落后降溫有所回升,知道4小時(shí)后才逐漸與城市的降溫速度趨于一致和持平。而與此同時(shí),城市氣溫下降速度始終不大。城市熱島強(qiáng)度在日落前后很快增大,于日落后4小時(shí)達(dá)到極大值。在白晝午間,城市的熱島強(qiáng)度很弱,在夏季月份甚至還會(huì)出現(xiàn)負(fù)值。 影響熱島的自然因素: 影響熱島效應(yīng)的自然因素主要有風(fēng)速和云量。 城市熱島強(qiáng)度與風(fēng)速有極大地關(guān)系。觀測實(shí)踐表明:當(dāng)風(fēng)速大到一定值時(shí),城市與郊區(qū)氣溫的差別就不存在了,這一風(fēng)速值稱為城市熱島的臨界風(fēng)速。如果風(fēng)速大于此臨界值,因空氣動(dòng)力交換大,城市熱島就不會(huì)形成。而且由于不同季節(jié)熱島強(qiáng)度不同,臨界風(fēng)速值也是不同的。以下是一般的實(shí)驗(yàn)觀測的結(jié)果: -在風(fēng)速小于6 m/s 時(shí),可能產(chǎn)生明顯的熱島效應(yīng); -在風(fēng)速大于11m/s 時(shí),下墊層阻力不起什么作用,此時(shí)熱島效應(yīng)不太明顯。 觀測實(shí)踐還表明,風(fēng)速的大小不僅影響熱島強(qiáng)度的大小,同時(shí)熱島中心位置還會(huì)隨著風(fēng)向向下風(fēng)方向移動(dòng)。 云量與熱島強(qiáng)度也有一定關(guān)系,強(qiáng)的熱島大多出現(xiàn)在無云或無風(fēng)或者小風(fēng)的天氣下。熱島效應(yīng)的地域差異: 在同一時(shí)間,同樣的天氣條件下,城市熱島強(qiáng)度還因地區(qū)而異。 觀測實(shí)踐表明:城市熱島強(qiáng)度與城市的布局形狀、城市地形等有密切關(guān)系。 城市形成團(tuán)塊狀緊湊布局,則城中心增溫效應(yīng)強(qiáng):城市成條形分散結(jié)構(gòu),則成中心增溫效應(yīng)弱。城市若建在盆地或凹地,由于風(fēng)速小,熱島效應(yīng)特別強(qiáng),這里不僅抵消了冷空氣的下沉作用,反而成為最溫暖的熱島中心。 除此之外,城市規(guī)模包括城市面積、城市人口及密度等都對熱島強(qiáng)度均有不同程度的影響。 城市熱島的影響: 熱島效應(yīng)對氣候的影響: 城市熱島對城市的影響總的來說是弊大于利: 首先,熱島效應(yīng)降低了積雪頻率和積雪時(shí)間 其次,熱島效應(yīng)阻止了霜凍的形成,延長了無霜期,使得春來早,秋去遲; 熱島效應(yīng)對城市居民的影響: 首先,夏天的熱島效應(yīng)導(dǎo)致城市耗能增加(用于空調(diào)、冰箱等制冷設(shè)備); 第二,影響市民身體健康。 一方面,大量污染物在熱島中心聚集,濃度劇增,直接刺激人們的呼吸道粘膜,輕者引起咳嗽流涕,重者會(huì)誘發(fā)呼吸系統(tǒng)疾病,另一方面,大氣污染物還會(huì)刺激皮膚,導(dǎo)致皮炎,甚而引起皮膚癌。第三方面,長期生活在熱島中心區(qū)的人們會(huì)表現(xiàn)為情緒煩躁不安、精神萎靡、憂郁壓抑、記憶力下降、失眠、食欲減退，消化不良，胃腸疾病等，給人們生活工作帶來不盡的煩惱。 結(jié)論: 熱島效應(yīng)是城市不斷建設(shè)和發(fā)展的必然產(chǎn)物,是城市生態(tài)環(huán)境的顯著特征之一,同時(shí)也影響著城市生活的方方面面,我們可以從以下方面做起來降低熱島效應(yīng)的影響: 綠化城市及周邊環(huán)境1.選擇高效美觀的綠化形式、包括街心公園、屋頂綠化和墻壁垂直綠化及水景設(shè)置,可有效地降低熱島效應(yīng),獲得清新宜人的室內(nèi)外環(huán)境。 2.居住區(qū)的綠化管理要建立綠化與環(huán)境相結(jié)合的管理機(jī)制并且建立相關(guān)的地方性行政法規(guī),以保證綠化用地 3.要統(tǒng)籌規(guī)劃公路、高空走廊和街道這些溫室氣體排放較為密集的地區(qū)的綠化,營造綠色通風(fēng)系統(tǒng),把市外新鮮空氣引進(jìn)市內(nèi),以改善小氣候。 4.應(yīng)把消除裸地、消滅揚(yáng)塵作為城市管理的重要內(nèi)容。除建筑物、硬路面和林木之外,全部地表應(yīng)為草坪所覆蓋,甚至在樹冠投影處草坪難以生長的地方,也應(yīng)用碎玉米秸和鋸木小塊加以遮蔽,以提高地表的比熱容。 5.建設(shè)若干條林蔭大道,使其構(gòu)成城區(qū)的帶狀綠色通道,逐步形成以綠色為隔離帶的城區(qū)組團(tuán)布局,減弱熱島效應(yīng); 在現(xiàn)有的條件上1、控制使用空調(diào)器,提高建筑物隔熱材料的質(zhì)量,以減少人工熱量的排放;改善市區(qū)道路的保水性性能。 2、建筑物淡色化以增加熱量的反射。 3、提高能源的利用率,改燃煤為燃?xì)狻?/div> 4、此外,“透水性公路鋪設(shè)計(jì)劃”,即用透水性強(qiáng)的新型柏油鋪設(shè)公路,以儲存雨水,降低路面溫度。 5、形成環(huán)市水系,調(diào)節(jié)市區(qū)氣候。 6、提高人工水蒸發(fā)補(bǔ)給,例如噴泉、噴霧、細(xì)水霧澆灌。 因?yàn)樗谋葻岽笥诨炷恋谋葻?所以在吸收相同的熱量的條件下,兩者升高的溫度不同而形成溫差,這就必然加大熱力環(huán)流的循環(huán)速度,而在大氣的循環(huán)過程中,環(huán)市水系又起到了二次降溫的作用,這樣就可以使城區(qū)溫度不致過高,就達(dá)到了防止城市熱島效應(yīng)的目的。 此外,市區(qū)人口稠密也是熱島效應(yīng)形成的重要原因之一。所以,在今后的新城市規(guī)劃時(shí),可以考慮,在市中心只保留中央政府和市政府、旅游、金融等部門,其余部門應(yīng)遷往衛(wèi)星城,再通過環(huán)城地鐵連接各衛(wèi)星城。 綜上所述,熱島效應(yīng)給人們帶來的危害的確不小,但若能夠正確的利用已有的技術(shù),控制城市的過快發(fā)展,合理規(guī)劃城市,這個(gè)問題并非不可解決。 |
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